[发明专利]一种带有接地结构的水暖加热器

说明书

技术领域

本发明设计新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车用PTC水暖加热器。

背景技术

为应对日益突出的燃油供求的矛盾和环境污染的问题，世界各国均在推进新能源汽车的发展。传统汽车一直把发动机的余热作为制暖热源，这种方式依赖于汽车的发动机，也就是说要在发动机工作的状态下，才能实施车内的取暖。另外，这种取暖系统的效率很低，在冬季启动了发动机后需要6-10min才能供暖。但电动汽车没有发动机，混合动力车载发动机停转时车内也需要供暖。

目前，PTC陶瓷特有的正温度系数阻温特性，其有着自动控温，温度随电压波动影响小等优良的电性能以及不会燃烧和无明火，使用寿命长等等安全特性。由PTC陶瓷制作的PTC加热器是一种理想的加热装置，它不仅很好的解决了在低温条件下电动汽车内部取暖和挡风玻璃除霜所需要的热源问题，还能应用于动力电池的热管理系统，在环境温度较低时对动力电池进行加热，而且由于其优良的绝缘性能确保了电动汽车的安全性能。

电动汽车制暖用PTC加热器有风暖和水暖两种，PTC水暖加热器，以PTC加热元件为发热核心，制作成PTC加热管，然后插入专用的铝合金导热体，通过加热防冻液，经由蒸发器向车内提供暖风，暖风柔和舒适，温度稳定适中，使用安全，节能高效。另外，PTC水加热器还可用于电动汽车动力电池热管理系统，通过加热防冻液给电池加热。

在电动汽车领域使用的PTC加热器使用环境有如下特点，一是工作电压高，至少在320V以上，一般在320VDC-750VDC；二是电动汽车的电压在运行中并不是恒定的，而是随着运行中电量的损耗而下降；三是由于汽车是在室外使用，四季温度及湿度的变化大；四是此加热器安装在汽车内使用，需更好的抗震动性能，且对使用寿命的要求更高，需达到十年以上；五是为了保证电动汽车在涉水、遭遇雨水或者部分被浸等极端环境下的安全性能，要求PTC加热器的防尘水性能最好达到IP67，避免对车内或车周边人员造成电击的意外伤害；六目前市场上现有广泛使用的类似德国埃贝赫结构的PTC水暖加热器，结构如下，PTC加热芯插入压铸铝槽(作为导热水槽)，铝槽放置在塑料外壳内，水(防冻液)在塑料外壳和铝槽之间流动，PTC加热芯通过加热铝槽把热量传导到水(防冻液)中。这种结构的接地方式比较简单，可以在压铸铝槽上伸出个耳朵(一起压铸成型)到塑料上下盖外面直接接地。另一种结构为采用类似水箱结构的液体容器，液体容器由若干扁管间隙排列构成，扁管两端由集流管形成液体进口管道和出口管道，PTC加热管和支撑片插在扁管与扁管之间的间隙中，这种结构的接地比较困难。

发明内容

发明目的：为了解决类似水箱结构的PTC水暖加热器接地的问题，本发明提供一种带有接地结构的水暖加热器。

技术方案：一种带有接地结构的水暖加热器，包括水加热器本体、散热金属板、电控板、外壳、金属导体，散热金属板的上表面与电控板接触，散热金属板的下表面与水加热器本体接触；外壳包括绝缘材质的底部和侧壁，侧壁内侧设有圆柱形支脚，底部向外侧面延伸出安装脚，圆柱形支脚为金属材质，安装脚的内层为金属材质，圆柱形支脚与安装脚的内层接触；金属导体的一端与散热金属板连接，金属导体的另一端与圆柱形支脚连接。

优选的，所述散热金属板的侧面开有螺纹孔，金属导体的一端通过螺钉安装在螺纹孔上。螺纹孔设在金属散热板侧面，不影响金属散热板与电控板以及水加热器本体贴合。

优选的，所述金属导体为长条状；圆柱形支脚的上部有外螺纹，金属导体与圆柱形支脚连接的一端开有通孔，该通孔大于圆柱形支脚的横截面直径，通过螺母将金属导体与圆柱形支脚固定。

优选的，所述金属导体为导电线。可以用长条状金属导体，也可以使用导电线，均可起到接地作用。

优选的，所述安装脚开有通孔，通孔内壁为金属材质，安装脚内还嵌有金属连接段，金属连接段一端连接通孔内壁，另一端连接圆柱形支脚。通孔方便安装该水暖加热器，且可以从通孔直接引出接地。

优选的，圆柱形支脚的下部嵌在外壳侧壁中，外壳侧壁为塑料材质。圆柱形支脚是金属材质，外壳本身是绝缘材质，一般为塑料，圆柱形支脚嵌入在外壳侧壁中，可以使外壳更坚固。

优选的，水加热器本体包括竖直排列的多个加热组件，每个加热组件包括一个PTC加热芯和两个液体通道，两个液体通道分别位于PTC加热芯两侧，液体通道为金属扁管，PTC加热芯包括PTC陶瓷元件、金属电极片、绝缘材料层、铝管，所述绝缘材料层包裹住PTC陶瓷元件和金属电极片，铝管包括在绝缘材料层外；还包括传热铝板，传热铝板位于相邻的两个加热组件之间。